[发明专利]丙烯、乙烯、丁烯-1共聚聚丙烯材料及其工业化生产方法

说明书

本发明公开了一种丙烯、乙烯、丁烯‑1共聚聚丙烯材料及其工业化生产方法。所述聚丙烯材料包括使用齐格勒‑纳塔催化剂制备的丙烯、乙烯及丁烯‑1的共聚物，该共聚物包括80.0‑99.8mol％的丙烯、0.1‑15.0mol％的丁烯‑1及0.1‑18.0mol％的乙烯，将其与抗氧剂、除酸剂、成核剂、透明剂等添加剂熔融挤出造粒，所得到的聚丙烯材料具有加工性能好、低正己烷提取物及良好的刚性和韧性平衡等特点，在食品、药品包装领域具有显著的应用优势。

技术领域

本发明涉及聚丙烯材料制备，具体涉及一种丙烯、乙烯及丁烯-1共聚聚丙烯材料的工业化生产方法。

背景技术

聚丙烯可通过对分子链结构的调整来优化加工性能、机械性能等，从而扩大聚丙烯的应用领域，通常这一调整可通过将丙烯与乙烯或丁烯-1等单体共聚来实现。目前，为了达到更好的加工性能、机械性能，更倾向于键合更多的共聚单体，但这也加大了聚丙烯工业化生产的难度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种丙烯、乙烯、丁烯-1共聚聚丙烯材料及其工业化生产方法。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种丙烯、乙烯、丁烯-1共聚聚丙烯，该聚丙烯包括摩尔含量为80.0-99.8％的丙烯、摩尔含量为0.1-15.0％的丁烯-1以及摩尔含量为0.1-18.0％的乙烯，丙烯、乙烯、丁烯-1三者含量之和为100％。

优选的，所述聚丙烯中，丁烯-1的摩尔含量为0.1-10.0％，乙烯的摩尔含量为0.5-10.0％。

优选的，所述聚丙烯中，丁烯-1的摩尔含量为3.0-7.0％，乙烯的摩尔含量为0.5-2.0％或5.0-10.0％。

一种聚丙烯材料，按重量计包括99.45-99.65份的上述聚丙烯以及0.35-0.55份的添加剂。

优选的，所述添加剂选自抗氧剂、除酸剂、成核剂、透明剂等中的一种或多种。

优选的，所述聚丙烯的熔点较普通聚丙烯(例如，丙烯均聚物、乙烯丙烯共聚物、丙烯丁烯-1共聚物)低2℃以上。

优选的，所述聚丙烯材料在230℃、2.16kg载荷下测定的熔融指数为0.2-100.0g/10min，进一步优选的，所述熔融指数为1.5-60.0g/10min，进一步优选的，所述熔融指数为2-45g/10min。

上述丙烯、乙烯、丁烯-1共聚聚丙烯的工业化生产方法，包括以下步骤：在齐格勒-纳塔催化剂存在条件下，以及在一定的聚合温度、压力和一定的氢气浓度下，通过反应器中乙烯、丁烯-1和丙烯三种共聚单体的共聚合反应，制备得到丙烯、乙烯、丁烯-1共聚聚丙烯。

优选的，所述齐格勒-纳塔催化剂包括组份A、B和C，其中组份A是含钛的齐格勒-纳塔主催化剂组份；组份B是通式为AlR_nX_3-n的作为助催化剂的烷基铝化合物，该通式中R为氢或碳原子数为1-20的烃基，X为卤族元素；组份C为通式为R_nSi(OR’)_4-n的作为外给电子体的有机硅化合物，该通式中R和R’为同种或不同的烷基、环烷基、芳基或卤代烷基；组份B与组份A之间的比例，以铝和钛(Al:Ti)的摩尔比计为5-1000:1，组份C与组份A之间的比例，以硅和钛(Si:Ti)的摩尔比计为2-100:1。

优选的，所述丙烯、乙烯、丁烯-1共聚聚丙烯的制备具体包括以下步骤：

1.1)催化剂预络合

将上述主催化剂、助催化剂及外给电子体于连续搅拌釜中进行预络合反应，得到具有一定反应活性的催化剂混合物，即预络合的齐格勒-纳塔催化剂；

1.2)单体预聚合